Bi、Mn变质对过共晶铝硅合金组织的影响

李明峰，刘 学，薛力强，高 敏，王国卫，岳旭东



Bi、Mn变质对过共晶铝硅合金组织的影响

李明峰，刘 学，薛力强，高 敏，王国卫，岳旭东

（辽宁工业大学 材料科学与工程学院，辽宁 锦州 121001）

研究了Bi、Mn变质对过共晶铝硅合金组织的影响。结果表明：经3.4%Bi元素变质后，过共晶铝硅合金中的初生硅尺寸明显变大，经3%Mn元素变质后，组织中初晶硅形貌并没有改变，棱角仍很尖锐，而共晶硅则都由长针状变成短棒状或颗粒状。加入合金元素后都形成了复合相，消耗了P的变质作用，减少了初晶硅的异质核心，使初晶硅尺寸变大，同时减少了共晶硅所占比例。

变质; 初晶硅; 共晶硅

过共晶铝硅合金具有密度小、热膨胀系数小、热稳定性好、耐磨性高等优点[1-2]，被广泛应用于汽车和摩托车的发动机活塞、缸体缸套中[3-4]，是制造发动机活塞、缸体缸套的理想材料。但在未细化变质的过共晶铝硅合金中，初生硅呈粗大的多角形块状或板片状，共晶硅呈长针状，严重割裂了基体，易引起裂纹使合金的延伸率降低，限制了过共晶铝硅合金的使用。因此通过改变外界条件[5-10]和添加变质剂[11-13]处理使过共晶Al-Si合金中的组织得到细化，研究过共晶Al-Si合金中变质效果、变质机制具有重要的理论意义和实用价值。

对过共晶Al-Si合金进行变质，P是细化初晶硅主要的元素[14-20]，任何复合变质剂都含有P。而对共晶硅进行变质时，选择变质元素的主要一点是不与P发生反应，不能使变质效果相互抵消。国内外的研究学者对过共晶铝硅合金的复合变质剂细化情况作了大量的研究工作，但对P与Bi、Mn复合变质过共晶铝硅合金的研究还比较少。……